腐蚀与防护-绪论

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1、西北工业大学航空学院腐蚀与防护研究所刘道新材料腐蚀理论及应用课程说明（1）授课方式：理论授课与专题（学生准备）讨论相结合（2）考试方式：小论文形式；原理题；PPT报告（专题）（3）先修要求：材料学基础，大学化学，材料力学（4）专题要求：以小论文或报告形式综述某一研究方向或领域的国内外研究进展，题目自选或参考老师提供的题目，其中要求至少查阅25篇以上的近10年内出版的参考文献作为报告的内容，并把参考文献附在报告。“材料腐蚀理论及应用”主要内容金属材料的化学腐蚀（高温氧化）和电化学腐蚀理论非金属材料

2、的腐蚀行为和原理材料的环境敏感断裂和微动损伤工程材料和结构的常见局部腐蚀类型及其控制技术腐蚀控制中的结构设计、环境处理、表面处理和电化学保护技术材料的耐蚀理论腐蚀研究方法、失效分析技术和诊断技术第一章：金属材料的化学腐蚀（高温氧化）和电化学腐蚀理论（1）腐蚀的概念、分类及腐蚀速率的表示方法；（2）金属高温氧化规律及氧化膜的保护性；（3）金属电化学腐蚀倾向的判断；（4）电化学腐蚀动力学；（5）氢去极化腐蚀和氧去极化腐蚀；（6）金属的钝化理论*第二章：非金属材料的腐蚀行为和原理第三章：材料的环境敏感

3、断裂和微动损伤（1）应力腐蚀；（2）腐蚀疲劳；（3）氢损伤（氢脆、*氢蚀）；（4）*金属致脆（液态金属致脆、固态金属致脆）；（5）*微动损伤（微动疲劳、微动磨损和微动腐蚀）*第六章：材料的耐蚀理论第七章：腐蚀研究方法、失效分析技术和诊断技术（1）物理方法（各种现代分析技术）扫描电镜、X射线衍射与能谱、X光电子谱、俄歇谱、电子探针、离子探针等；（2）电化学方法（开路电位、极化曲线、交流阻抗、电化学噪声等）；（3）断裂力学方法；（4）*无损检测技术（声、光、热、电、磁等方法）推荐参考书刘道新主编.《

4、材料的腐蚀与防护》，西北工业大学出版社，2006肖纪美，曹楚南.《材料腐蚀学原理》.化学工业出版社，2002孙秋霞主编.《材料腐蚀与防护》.冶金工业出版社，2002白新德主编.《材料的腐蚀与控制》，清华大学出版社，2005蒋祖国主编.《飞机结构腐蚀疲劳》.航空工业出版社，1992刘道新主编.《机械失效分析与预防技术》.西北工业大学，2002曹楚南.《腐蚀电化学原理》.化学工业出版社，2004曹楚南.《腐蚀电化学》.化学工业出版社，1994第1章绪论腐蚀现象与定义腐蚀的危害与经济损失腐蚀控制（防护

5、）及其重要性腐蚀的分类腐蚀的主要形态腐蚀程度的评定方法腐蚀的主要控制方法材料与结构的损伤形式三大失效形式：断裂；腐蚀；磨损失效原因腐蚀断裂磨损其它比例（%）4244311图1.1T-39，F-4C/D/E，RF-4C，F-111C和C-4A五种飞机分解状态检查的事故累积出现率表1.1在一些工程工业中调查的失效原因的比例1.1材料腐蚀的基本概念“金属腐蚀是金属从元素态转变为化合态的化学变化及电化学变化”。腐蚀可以从几个方面下定义：（1）由于材料与环境及应力作用而引起的材料的破坏和变质；（2）除了机

6、械破坏以外的材料的一切破坏；（3）冶金的逆过程等。“材料的腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和/或物理作用的破坏现象”“材料腐蚀是材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象”。腐蚀环境自然环境：大气、土壤、海洋、生物和微生物等工业介质：酸、碱、盐、工业水、熔盐、燃气、药剂、废气等1.2腐蚀的危害与腐蚀控制的重要性1.2.1腐蚀的危害1.2.1.1直接经济损失腐蚀的直接经济损失是指由于腐蚀的存在而导致总费用的增量。直接经济损失：①资本费用，包括更换设备及建筑费、富裕容量费、多余的备用设

7、备费；②控制费用，包括维修费、腐蚀控制费；③设计费用，包括建筑材料、腐蚀容差、特殊工艺；④相关费用，包括产品损失、技术支持、保险、零件及设备存货。美国：腐蚀造成的损失达到1100美元/（人·年）中国：腐蚀造成的损失约为400元/（人·年）。直接损失约2288亿元人民币/年腐蚀总损失可达5000亿元/年（约占我国GNP的5%）腐蚀的危害2～5%GDP！腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业，包括冶金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发、基础设施等。能源和材料的损

8、失设备的失效，物料污染工艺流程的中断泄漏（跑、冒、滴、漏）、爆炸、伤亡环境污染高新技术产业发展的限制性因素资源和能源的浪费统计表明每年全球因设备和工程结构腐蚀而报废的金属，约占金属年产量的30%，其中三分之一完全无法回收，这样全世界每年就有上亿吨的金属，因腐蚀而损耗掉了！仅我国每年因腐蚀报废的钢铁就相当于上海宝钢全年的产量。有限资源与可持续发展金属储量mt年消耗增加率%可用年数a乐观计算年数a每公斤材料能耗kw-hFe1×1061.310931916-30Al11705.1359180Cu308